JPS6320706Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ソフトスタート機能を有するクレ
ーン等産業機械の速度制御装置において、ソフト
スタート機能を伴なうインチング特性の悪化を防
止するようにしたインチング特性補正装置に関す
る。

クレーンの操作においては、コントローラのハ
ンドルの操作量をそのまま駆動モータの速度指令
として与えると、急ノツチ（ハンドルを急激に操
作すること）や逆ノツチ（一旦停止させることな
く逆転操作すること）の操作をしたとき、機械に
無理がかかつて故障の原因となる。また、吊り下
げている荷物が大きく揺れるため危険でもある。
そこで、コントローラの急激な操作にかかわらず
起動、停止、逆転等の動作を緩やかにするいわゆ
るソフトスタート、クツシヨンストツプが考えら
れている。従来におけるソフトスタート、クツシ
ヨンストツプは、第１図に示すように、コントロ
ーラ基準電圧（コントローラの操作量に応じて出
力される電圧）を積分回路１に入力し、その出力
をモータの駆動信号として与えていた。

このようなものでは、通常の連続運転時は、第
２図ａに示すように、コントローラが操作されて
コントローラ基準電圧が立ち上がると、積分回路
１の出力が所定の時定数で上昇し、最低動作トル
クγmin（一般に10〜30％）に達するとモータが回
転し始め、所定時間t1後に全速（γ100％）とな
る。ところが、寸きざみでコントローラをオン・
オフするいわゆるインチング運転時は、第２図ｂ
に示すように、コントローラのオン時間が短いと
き（短インチング）は、トルクγI％が最低動作ト
ルクγmin％に達しないのでモータは動作せず、
第２図ｃに示すように、コントローラのオン時間
がある程度長くなつて（長インチング）・トルク
γI％が最低動作トルクγmin％に達してはじめて
動き始める。つまり、コントローラのオン時間t2
が、 t2＞γmin％／γ100％×t1 になるまでモータは動かない。例えば、ソフトス
タートタイムt1が５秒に設定されているとする
と、 t2＞10〜30／100×５＝0.5〜1.5秒 となり、0.5〜1.5秒以上コントローラをオンして
いないとモータは動かない。このため、操作性が
非常に悪くなる欠点がある。

これを改善した従来のインチング特性補正装置
として、第３図に示すものがあつた。これは、通
常の連続運転時とインチング運転時とでスイツチ
SW１，SW２を連動して切換えるようにしたも
のである。すなわち、通常の連続運転時は、スイ
ツチSW１を接点ａ側に接続し、スイツチSW２
をオフして、コントローラ基準電圧と積分回路２
で積分して出力し、インチング運転時は、スイツ
チSW１を接点ｂ側に接続し、スイツチSW２を
オンして、インチング用駆動信号＋VDをインチ
ング立ち上がり調整用ボリウムVR１を介して、
積分せずに出力している。つまり、通常の連続運
転時は、第４図ａに示すように、ソフトスタート
特性が得られ、インチング運転時は、第４図ｂに
示すように、インチング特性が得られる。しかし
ながら、このようなものでは、通常の連続運転と
インチング運転とでスイツチの切換えが必要なた
め、操作がめんどうになる。また、インチング運
転から通常の連続運転に切換える場合、第４図ｃ
に示すように、一度速度が下がつて加速するた
め、荷が振れる欠点がある。

この考案は上述の点に鑑みてなされたもので、
ソフトスタート機能を具えたクレーン等産業機械
の速度制御装置において、スイツチ切換えること
なくインチング特性が得られるようにしたインチ
ング特性補正装置を提供しようとするものであ
る。

この考案によれば、ソフトスタート用積分回路
（コントローラの操作に対応した入力電圧を積分
する積分回路）の積分電圧を入力電圧に比例した
シフト電圧でシフトして駆動手段の最低動作トル
クが得られる電圧値に増大させることにより、短
インチングの場合でも最低動作トルクが得られる
ようにしている。

以下、この考案の実施例を添付図面を参照して
説明する。

第５図において、アンプ１０はオペアンプ１１
と抵抗Ｒ１，Ｒ２とを組合わせて構成した高ゲイ
ンの非反転アンプである。また、アンプ１２はオ
ペアンプ１３とコンデンサＣ１、ボリウムVR２
とを組合せて構成した比例積分形反転アンプであ
る。コントローラがオンされると、コントローラ
基準電圧がアンプ１０に入力され、ダイオードＤ
１、ボリウムVR３、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４を介し
て比例積分形反転アンプ１２のコンデンサＣ１に
充電される。また、コントローラがオフされる
と、コンデンサＣ１に充電された電荷は抵抗Ｒ
４、抵抗Ｒ５、ボリウムVR４、ダイオードＤ２
を介して放電される。ここで、ボリウムVR３は
加速時間調整用ボリウム、ボリウムVR４は減速
時間調整用ボリウムである。

比例積分形反転アンプ１２の出力は出力電圧調
整用のボリウムVR５を介してオペアンプ１１の
入力にフイードバツクされている。このフイード
バツクにより、入力電圧（コントローラ基準電
圧）と出力電圧（比例積分形反転アンプ１２の出
力電圧）の比はボリウムVR５により設定された
値を保持するように制御される。比例積分形反転
アンプ１２の出力はモータの駆動信号として利用
される。

第６図はボリウムVR２を考慮に入れない場合
（すなわちVR２＝０）の第５図の回路の入出力
電圧の関係を示したものである（出力電圧の極性
は実際にはマイナスであるが、ここでは便宜上プ
ラスで示している。以下同じ）。第６図ａは入力
電圧（コントローラ基準電圧）が大きい場合、第
６図ｂは入力電圧が小さい場合である。これによ
れば、入力電圧の大小にかかわらず、常に一定の
加減速カーブの出力電圧が得られる。ここで、加
速カーブはボリウムVR３によつて調整され、減
速カーブはボリウムVR４によつて調整される。

次に、ボリウムVR２を考慮に入れた場合の第
５図の回路の入出力電圧の関係を第７図に示す。
すなわち、この場合には、入力の立ち上り、立ち
下り時に、入力電圧に比例した特性（以下比例特
性という）が得られている。この比例特性によ
り、積分出力がシフトされるので、コントローラ
の投入後すぐに最低動作トルクγmin％に達する
トルクγI％を得ることができ、短インチングも可
能となる。このシフト電圧によるトルクγI％の大
きさは、ボリウムVR２によつて調整することが
できる。第７図においてＡはボリウムVR２の抵
抗値を大きくした場合の出力電圧波形、Ｂはボリ
ウムVR２の抵抗値を小さくした場合の出力電圧
波形である。

第５図の回路で、実際にインチングを行なつた
場合の入出力電圧の関係を第８図に示す。第８図
ａは入力電圧が小さい場合、ｂは入力電圧が中程
度の場合、ｃは入力電圧が大きい場合である。比
例特性により、いずれの場合にもγI％＞γmin％
なるトルクγI％が得られ、インチングでモータを
駆動することができる。第９図に示すように、短
インチングも可能となる。

なお、電圧シフト（すなわち比例特性）による
トルクγI％の大きさを立ち上り時と、立ち下り時
とで別々に制御したい場合には、第５図のボリウ
ムVR２を、第１０図のボリウムVR２ａ，VR２
ｂのように別々に設けて、ダイオードＤ３，Ｄ４
を接続して、それぞれ立ち上り用、立ち下り用に
用いるようにすればよい。このようにすれば、第
１１図に示すように、立ち上り、立ち下りの比例
特性によるトルクγI％の大きさをそれぞれ独自に
調整することができる。

以上説明したように、この考案によれば、ソフ
トスタート用積分回路（コントローラの操作に対
応した入力電圧を積分する積分回路）の積分電圧
を入力電圧に比例したシフト電圧でシフトして駆
動手段の最低動作トルクが得られる電圧値に増大
させるようにしたので、スイツチなどの切換えな
しに、短インチングを行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はソフトスタート回路の一例を示す回路
図、第２図は第１図の回路の入出力特性を示す波
形図、第３図は従来におけるインチング特性補正
装置を示す回路図、第４図は第３図の回路の入出
力特性を示す波形図、第５図はこの考案の一実施
例を示す回路図、第６図はVR２＝０の場合の第
５図の回路の入出力特性を示す波形図、第７図は
VR２≠０の場合の第５図の回路の入出力特性を
示す波形図、第８図はインチング時の第５図の回
路の入出力特性を示す波形図、第９図は短インチ
ング時の第５図の回路の入出力特性を示す波形
図、第１０図は第５図の比例積分形反転アンプ１
２の変更例を示す回路図、第１１図は第１０図の
回路の出力波形図である。 １０……高ゲインの非反転アンプ、１２……比
例積分形反転アンプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 コントローラの操作に対応した入力電圧を積分
   する積分回路と、 前記入力電圧に比例したシフト電圧を発生し、
   このシフト電圧で前記積分回路の積分電圧をシフ
   トすることにより、駆動手段の最低動作トルクが
   得られる電圧値に増大させる電圧シフト手段と を具備し、このシフトされた電圧値に基づき駆
   動手段を駆動するようにしたことを特徴とするク
   レーン等産業機械のインチング特性補正装置。